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  聚焦新材料,粉煤灰地聚合物研究取得创新成果  
  日期:2017-07-12    来源:  
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  聚焦新材料,粉煤灰地聚合物研究取得创新成果

  粉煤灰是燃煤电厂排放的一种大宗固体废弃物,粉煤灰的综合利用不仅能够解决现有电厂等排灰企业的发展瓶颈问题,也将粉煤灰变废为宝,减少环境污染。随着粉煤灰综合利用技术的发展,我国粉煤灰综合利用率逐步提高,粉煤灰地聚合物的研发作为粉煤灰应用领域中重点内容得到一些专家学者的重视。然而国内外对粉煤灰地聚合物的研究起步较晚,关于水在粉煤灰地聚合物中的存在形式和所起的作用研究较少,研究结论也不完全一致,尤其对混凝土中的水与界面过渡区这一关键问题,研究成果更是鲜见。

  近日,交通运输部应用基础研究(主干学科)项目“粉煤灰地聚合物混凝土中的水与界面过渡区研究”通过验收。

  项目采用调研分析、理论研究、化学分析与测算、微观与宏观试验相结合的研究方法,提出了粉煤灰—矿渣体系地聚合物在碱激发下产生地聚合反应模型,将反应过程划分为溶解-扩散-胶体生成-沉积四个步骤;针对粉煤灰地聚合物混凝土界面过渡区微观结构、孔隙状态、物质分布情况和界面黏结强度等进行深入研究,建立了界面过渡区描述性模型,明确了粉煤灰地聚合物混凝土界面过渡区的核心区域;选用II级原状低钙粉煤灰,添加适量粒化高炉矿渣,优化设计和复配工业钠水玻璃—苛性碱复合碱激发组分,研发了粉煤灰地聚合物新材料,设计了粉煤灰地聚合物合理配合比范围和最优配合比;通过对该材料的工作性、凝结时间、力学性能及收缩变形等主要技术性能进行研究,制备出了性能优良的C30~C45混凝土,并成功应用于常安高速公路桃江段武潭连接线右幅路面、珠海市横琴隧道入洞口混凝土衬砌、贵阳花溪青岩道路工程挡土墙施工,综合经济成本与传统水泥材料相比下降30%以上,社会与经济效益显著。

 

1 不同碱激发剂含水量粉煤灰地聚合物不同龄期SEM照片

 

2 粉煤灰地聚合物多孔混凝土破坏断面情况

3 石灰岩粉煤灰地聚合物混凝土界面过渡区EDS测试区域

 

  
 
 
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